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【程炼】何谓计算主义?

 

这篇文章阐述了一种简洁的和一般性的计算主义框架,旨在为认知科学和人工智能提供理论基础。这种计算主义的两个核心概念——计算和落实——得到详细论述。文章讨论和回应了几个常见的对计算主义的挑战和反驳,最后从计算主义角度分析了计算机思维的可能性。

    一 引言

    计算主义(computationalism)是当代一种关于心灵或认知的理论,是有半个多世纪历史的认知科学和人工智能中的主流研究范式。计算主义的基本思想是,心理状态、心理活动和心理过程是计算状态、计算活动、计算过程,换句话说,认知就是计算。许多计算主义者,基于不同的考虑,把各自心目中的计算主义进一步推进和具体化。一种推进是进一步阐发计算的概念,一些人认为计算就是对形式符号的操纵(formal symbol manipulation),一些人按照图灵机理论和可计算性理论来理解计算的概念,还有一些人认为计算就是信息处理。除此之外,还有一些人提出一些新的计算模型,如联结主义(connectionism)、动态主义(dynamicism)等。迄今为止已经出现了不下10种计算概念,这些概念都涉及很强的技术性。一般而言,认知科学家和人工智能研究者比较关心对计算的概念的研究,而爱好计算主义的哲学家和哲学兴趣较浓的人士则把这个理论应用到传统的心身问题上。我们经常听到这些说法:心灵与大脑的关系,就像程序与计算机的关系;更直接的说法是,大脑就是一台计算机的硬件,心灵是计算机的程序或软件。这些说法在哲学中被称为关于心灵的计算机理论(the computer theory of mind)

    许多文献干脆把计算主义与心灵的计算机理论干脆当成一回事。这并非是没有道理的。一个明显的说法是,计算就是计算机所做的事情,这样,把能做计算的人脑看作是计算机也就顺理成章。非但如此,计算机的另一个名字叫“电脑”。计算机与大脑的这种关联引发了许多持续的争论。过去几十年间,在大众读物和专业文献中经常出现一类文章,它们的标题大体是这些:“计算机能思维吗?”“计算机有意识吗?”“计算机有心灵吗?”“有朝一日计算机会比人更聪明吗?”“机器人将统治人类吗?”等等。作家们乐于写这类文章,不仅仅是因为它们吸引眼球,更重要的是,这个话题涉及在智识上和实践上非常有挑战性的问题。

    在这篇文章中,我无意直接去讨论这个题目。我的目标是阐述一种简洁和一般性的计算主义版本。这种计算主义并不诉诸我们目前熟悉的计算机概念,并不强调对心灵的研究必须以电子计算机为模型,而是说,对智能和认知的最好解释必须借助一种计算框架,其含义是,任何一个智能的、认知的或者有心理属性的系统,一定满足某个计算描述,而任何一个落实了这个计算描述的物理系统,一定是有智能的、认知的和有心灵的。我相信,这种版本的计算主义虽然不直接回答上面的问题,但有助于澄清这些问题的意义,从而有助于对它们进行探讨。

    我将要阐述的计算主义依赖于两个核心概念,一个当然是计算,一个是计算的落实(implementation)。在论述了两个概念之后,我将分析和回应几种常见的和有影响的对计算主义的批判。只是到文章的最后,我才光顾一下计算机思维的可能性。

    二 计算和落实

    一位工程师指着一张设计图纸说,“这是我设计的一款新汽车。”实际上他是用这张图纸表达一辆汽车的结构。这个结构是一个抽象的东西,而依照图纸的要求制造出的在大街上跑、或者在展厅里陈列的那些实物是具体的。我们说,这些实物中的任何一件都是该抽象结构的一个物理实现。用一个物理系统把一个抽象结构体现出来,我们称之为落实。落实是一种映射,用一个遵循物理规律的因果结构反映出一种抽象的关系结构。这样,一辆实物汽车的各部件之间的、基于物理因果性的组织形式反映了设计图纸给出的要求、指令和限制。

    计算也是抽象的。算术是我们最熟悉的计算。两个需要用来解释计算的概念是函数和算法。一个算术函数本身不是一个数,而是对某个或某些数的作用,或者说给它们“做些事情”以得出某个结果。加法函数就是要把两个数加起来求得它们的和。函数所作用的对象被称为函数的目,作用的结果被称为函数的值。在7+5=12这个加法运算中,75是目,12是值。前者也可以称为输入,后者相应的称为输出。算法则是指的是一个机械的、一步一步地求得一个函数的值的过程,通常被称为一个“能行过程”。一个函数可以有一个以上的算法,例如,一个孩子用算盘计算7+5和一台计算机用二进制计算7+5可以得到相同的结果,但他们使用的算法是不同的。有些函数没有算法。有算法的函数称为可计算的,否则就是不可计算的。

    我们刚才谈到,一个函数是对一个数或一些数做些事情。这个说法容易产生误导,仿佛是说,我们可以把弄某些数,然后得到一个值,就像用称称两筐苹果,得出它们的总重量一样。其实不然,数是抽象的东西,我们无法直接对它们进行操作。①一切运算都是通过某种物理媒介进行的,或者说,落实在一个物理系统中。一个落实是这样定义的:一个物理系统落实一个计算,当且仅当,存在一种归群(grouping)方式,把该物理系统的物理状态归结为一些状态类型,并且存在着一个从该计算的形式状态到该物理系统的物理状态类型的一一映射,使得由一个抽象状态转换关系所关联起来的形式状态,被映射到由一个相应的因果的状态转换关系所关联起来的物理状态类型上。②这个定义看起来很复杂,但它表达的思想非常简单。我们说,在一个被落实的计算和一个落实系统之间存在一个同构关系,它是该计算的形式结构与该落实系统的因果结构之间的同构。

    考察一个简单的加法运算4+3。我们每个成人都几乎条件反射似的知道运算的结果。这不要紧,因为我们想弄清的是在条件反射之前我们是怎么进行这个运算的。你可以用算盘、用纸笔、用几块石头或者任何你能想到的手段来做这个加法。所有这些手段都必须利用一些物理事物及其属性。在珠算的情况下,你首先要把算盘中的算珠调到起始位,然后将四粒下方算珠推到横梁下,然后口念或默念“三下五除二”,把横梁上方同柱的一颗算珠拉下到横梁,再把刚才推上去的四粒算珠中拉下两粒。最后盘面状态是,在同一根柱子上,横梁上下分别有一颗和两颗算珠。横梁上方一珠当五,下方每珠当一,结果是7。这整个过程是一个物理过程,包括你的手指的参与。在这个运算过程中,你隐含地使用了一种系统地从抽象状态到物理状态的映射,这个映射包括下面这些解释:(1)把四颗算珠顶上横梁的盘面状态解释为自然数4(2)把下一颗上位珠到横梁、退下两颗下位珠的过程解释为把+3作用在4上;(3)把最后的盘面状态解释为自然数7。这个映射为算盘盘面的物理状态的变化提供了语义解释,根据这个解释,算盘盘面的物理状态的变化过程代表了4+3=7的计算过程。

    问题是,发生在算盘盘面的物理变化离不开人的参与,就是说,算盘盘面状态转换的因果机制是靠打算盘的人来维持的。算盘运行的能量和信息都需要人来提供,算珠的移动需要手指的力量,在某一时刻移动几颗算珠、它们是否移动到准确的位置、什么时候才算结束等都依赖人的判断。因此,很难说这个简单的运算离开了人的智能是否能实现。同样的问题也出现在用纸笔、数石块等手段上。用纸笔计算时,你需要在纸上写下一些符号,然后通过符号转换,得到新的符号,最后完成计算。在纸上进行的物理过程同样要根据某个解释被映射到那个加法运算上。

    这样,一个一般性的问题就出现了:纯机械的、无人参与的计算是否可能?或者说,自足、自动的计算是否可能?按照上面对落实的说明,答案当然是肯定的。今天我们使用的计算器、计算机都是自动运算的。我们甚至可以轻易地从自然事物中“找到”一些计算的实现。看看一条不息的河流。河水时刻带着沙子向下游冲去。我们设计一个映射函数,总是可以将某个地点河水在某个时间段带走的沙子量解释为某个数,在下一个相邻的时间段带走的沙子量解释为另一个数,然后将另一个地点在某个较长的时间段带走的沙子量解释为第三个数,只要这条河水的流量、流速以及含沙量保持稳定,那么这条河流就是一台加法器!这台加法器的运行不需要任何人类的物理和心理力量的参与!

    照此看,似乎世界上的所有事物都在做加法,或者说,任何一个物理变化都可以被看作是落实了一个加法计算。不错,计算主义者承认,有些计算几乎被任何物理系统所落实,那是因为这些计算自身的形式结构非常简单,几乎任何一个物理系统都具有落实这些形式结构所要求的因果机制。但是,计算主义者并不承认,凡是能做加法的物理系统都有认知能力或心理属性。

    计算主义者相信,智能和认知可以在一个计算框架中得到解释。这无疑是一个经验假说,但它构成了一种认知科学的基础。③刚才讨论的加法是一种非常简单的计算程序,达到人类智能水准的认知过程一定涉及极其复杂的计算。将智能活动理解为计算活动的思想,往前至少可以推到17世纪的英国哲学家霍布斯那里。霍布斯曾经说,思想就是计算。但是,这个看法要想有更大的说服力和信息量,必须进一步说明计算是什么。而对计算的最出色的解释,则是20世纪的事情,我们要把它归功于天才的英国数学家图灵[Turing 1936]。图灵提出,任何一个人类能行的计算过程,都可以用一台图灵机来模拟。图灵还提出,存在着一种特殊的图灵机,它可以模拟任何图灵机,这种特殊的图灵机也被称为通用图灵机。一台数字电子计算机就是用物理的方式将通用图灵机落实。因此,图灵机理论也是现代计算机理论的基石。今天,关于计算的数学理论已经相当成熟。丘奇—图灵论题将直观意义上的机械过程或能行过程与得到严格定义的递归可计算性和图灵机可计算性等同起来,为一种计算主义的认知理论提供了根本支持。任何一个计算可以用形式系统或者图灵机来刻画。④

    在计算主义的框架下,人类心灵被理解为某种心灵算法及其同构形式系统在物理系统中被落实的结果。根据一些有影响的计算主义版本,常识心理学中的信念—欲望解释将得到尊重,信念、欲望的功能作用被表达在一个庞大的计算结构中。这个结构就是所谓的心灵程序或算法,认知科学的任务则是弄清这个结构的计算特性。

    三 对计算主义的批判和挑战

    (1)来自哥德尔定理的挑战:哥德尔定理说,对于任何一个强到能够做算术的、一致的形式系统而言,总是存在一些在这个系统中不可证明的真算术命题。有些人认为,这个结论表明人类心灵有一些超出任何形式系统的能力。证明是这样的:给定任何一个一致的形式系统S,哥德尔定理说S不能证明S的哥德尔语句G(S),而人类心灵有一种能够“看出”G(S)为真的能力。这说明人类心灵的能力不可能被任何一致的形式系统所刻画,因而计算主义是错误的。⑤

    答复:上面的挑战只是间接地触及计算主义,因为计算主义的另一个要件——落实没有受到影响。哥德尔定理只适用于一致的系统。目前我们只是在抽象的形式系统层面上谈论一致性。落实一个形式系统的任何物理系统都是一个现实系统,当我们谈论这个物理系统的一致性时,许多的理想化条件必须考虑进来,如该系统的环境的影响、该系统的物理性质的稳定性、系统设计的合理性等等。想象一台电子计算机的“理性化”运行取决于哪些因素,我们就可以看到,哥德尔定理应用于现实的物理系统并非像上面那样简单和直接。

    即使把理想化条件放在一边,在形式系统的层面上,这种用哥德尔定理批判计算主义的做法也是成问题的。诚然,一个一致的系统无法证明其自身的哥德尔语句的真值。但是,人类心灵能够“看出”这个真值依赖于人类心灵能够断定该系统是否是一致的。实际情况是,对于一个非常复杂的形式系统来说,人类心灵不具有这种能力。

    (2)来自自由意志的挑战:计算主义不可能是对的,因为人类具有自由意志,而任何一个落实某个特定计算的物理系统都不具有自由意志。

    答复:自由的概念在不同的场合有不同的使用,我们通常并不是稳定地使用自由这个概念。这里我们只分析两种最常见的将自由赋予某个对象的情形。在第一种情况下,当一个对象不受到任何外部的干涉、阻碍或者限制时,我们说它是自由的。当我们说某人由于身陷囹圄而被剥夺自由时,我们正是在这种意义上使用“自由”一词的。显然,这个意义上的自由完全可以被一个非人类的物理系统所拥有。另一种常见的自由概念涉及某种主动能力,是对一个对象的内部特质而言的。这种自由强调一个对象的信念和欲望(至少部分地)构成它的行为的原因,亦即,是它拥有的某种自发性、主动性引起了它的行动,它不是一个盲目的、随机的、内在混乱的“行尸走肉”。一个落实某个计算的物理系统能够有这个意义上的自由吗?

    我看不出为什么不能。设想一个落实了心灵算法的系统,比如说一台机器人。让我们只关注它的某一个功能部分,把其他部分的功能作为初始条件固定下来。这台机器的任务是前行100,任务以某种方式表达在它的欲望箱中。它还有一个传感装置,用来接收外部信息。它的内部有一个测量自身能量供给的监控器,当它的能量低于某个百分制值时,监控器会发出警告。假设这台机器的电池只够供给它前行60,而在前方50处有一台充电器。如果各方面运行正常的话,可以想见,机器人会在50处给自身充电,然后走完全程。这段描述极其简略,忽略了大量细节。按照计算主义的解释,机器人的信念箱和欲望箱的协同运作,解释了这台机器的行为过程。我们可以认为,该机器人是一个依据自身的信念和欲望系统行动的对象,因而在这种意义上是自由。

    自由意志是非常复杂的概念,即使将它应用到人类身上,也会产生极其困难的哲学问题。在涉及哪些系统能够具有自由意志的问题上,人类和非人类的物理系统之间并不先天地存在一条鸿沟。或许计算主义正好为我们提供了一条有希望的探讨自由意志的途径。

    (3)来自创造性的挑战:一个落实任何形式系统的物理系统的运行是纯粹机械性的,而人类心灵具有创造性,因此,用计算主义解释人类心灵是不成立的。

    回复:人类心灵的创造性特点似乎是机械论的解释所无法说明的。但计算主义者可以指出,我们恰好缺少对创造性机制的完整理解。上面的挑战的力度在于,人们有一个直觉,即,如果创造性的行为是受规则支配的或者遵循某些“算法”,那么这些行为就容易被传授,而实际上我们发现,我们很不清楚一个人如何变得“有创造性”。当然,许多文学、艺术、科学工作中存在种种技巧,人们通过训练可以学会这些技巧,但“创造性”本身似乎不涉及什么特殊的训练技巧。不过,某种接近于行为主义的回应可以提供一些关于创造性的线索。通常,创造性体现在一些令人惊奇的行为中。我们有什么理由认为某个从计算的角度可以得到说明的系统不会展示一些令人惊奇的行为呢?(想想深蓝击败了卡斯帕罗夫!)

    无论如何,创造性的存在并不意味着创造性是非算法的或者不是由规则支配的。上面的挑战要想成为决定性的对计算主义的反驳,必须提供一个独立的对创造性的说明,而不是简单地、望文生义地把创造性与算法以及规则性对立起来。这就是说,除非反驳者的提供正面的理由让我们相信创造性是非算法的,否则,计算主义者无动于衷。

    (4)来自多样性的挑战:人类心灵从个体到个体相差很大,而计算主义把心灵理解为某个单一的程序、算法或者形式系统的落实,这样使得计算主义不能解释人类心灵的多样性。

    回复:毫无疑问,不同的人类个体具有不同的信念、欲望、认知能力以及情感反应,否认这一点是不讲道理的。对于这种多样性,计算主义有两种可能的回复。一种回复是否认所有人类心灵是一个单一的形式系统的落实,而承认不同的心灵是结构上或许接近、或许有明显差别的计算的落实。

    另一个更强的回答是承认人类心灵体现了一个单一的形式系统,并进一步解释单一的形式系统的落实可以呈现出多样性来。我们可以先考察一个形式系统(例如上面提到的机器人前行)的两种可能的落实。这个形式系统的结构是由目标、欲望、信念加上其他固定部分构成的。第一种落实与上面的情形一样,第二种落实与第一种落实的差别是,该落实的机器人的电池容量足够让它走完100。可以想见,第二个机器人在50处不必去充电,直接走完100。两台机器人执行的同一个程序或算法。当两者都在50处时,它们拥有相同的信念(即“此处有一台充电器”),但这个信念在两者身上产生的效果是不同的,前一个效果是让机器人停下来充电,后一个则不影响机器人的前行节奏。

    这个例子可以用来说明,即使人类心灵是同一个(无比复杂的)计算的实现,它们的形式特性的同一并不蕴含它们的物理落实的运行都是毫无二致的。这是因为,信念、欲望的复杂网络的运行允许不同程度的可变性。相同的信念、欲望的内容在不同的系统中起的作用可以不同,尽管信念作为信念、欲望作为欲望扮演着同样的功能角色。信念箱、欲望箱以及其他心理状态箱以某种固定的形式结构结合起来,这种结合方式决定了整个形式系统的计算特性。但是,在具体的物理落实中,这些箱子可以装进不同的信念内容、欲望内容以及其他心理状态内容,这就可以解释种种落实中的多样性。还有一个浅显的例子可以从另外的角度说明这种多样性。同样的程序可以运行在不同品牌的计算机上,硬件优越、涉及合理的机型一定会表现得更为出色。

    心理状态的内容涉及意义,但许多人认为,计算主义不能说明心灵具有意义属性,这把我们引向下一个挑战。

    (5)意义问题:人类的思维是表达性的,即人类的大量心理状态表达某些东西,而一个物理系统,无论落实什么样的算法,总是不具有意义。

    美国哲学家约翰·塞尔[Searle 1980]曾经提出一个著名的汉字屋思想实验来反驳计算主义。实验是这样的:塞尔是一个根本不认识汉字的英语说话者,被关在一间堆着汉字牌子的屋子里,陪伴他的还有一本用英文写的手册。现在,有几个顺序排列的汉字牌子从窗口塞进来,上面写的是(比如说)“你吃过饭吗?”。塞尔根据这些汉字的形状去查找他手里的英文手册,按照手册的指令,从屋里的那堆汉字中找出几个依顺序从窗口递出去,递出去的是(比如说)“我都吃撑了!”。外面的人是一位纯正的汉语说话者。按照这种“交谈”方式进行下去,外面的人认为里面的人完全理解汉语,或者至少跟一位汉语说话者表现得一样好。

    塞尔认为,即使他承认上面想象的实验是可能的,他依然不理解一个汉字。塞尔的结论是,单靠纯形式的方式来“操纵”汉字符号,即使从外部表现来看与一位纯正的汉语使用者一样熟练,也不能说通过操纵这些汉字符号他理解了汉语。而计算主义(塞尔称之为“强人工智能”)就是恰好认为他关在屋子里的所作所为就是在理解汉语。如果塞尔的实验是可能的话,计算主义就是错误的。

    塞尔更进一步论证说,由于计算机程序是语形的并且语形对于语义是不充分的,而人类心灵具有语义,因此落实一个计算机程序不足以产生心灵。

    回复:塞尔对计算主义似乎有两个反驳,一个利用他的思想试验,另一个借助于语形与语义的区分。我们将会发现,第二个反驳实际上是对第一个的补充,而且更具有实质性。

    对于计算主义者而言,汉字屋思想实验可以这样理解:在抽象的计算层面上,假定理解汉语是某个形式系统,让我们称之为“LJHY”。汉字屋是对LJHY的一个落实,但是,这个落实中的任何部分都不构成对汉语的理解。实际上,任何对LJHY的落实都不可能构成对汉语的理解。因此,理解汉语压根儿就不是一个形式系统,即计算主义是错误的。

    对这个思想试验的最简单的回应是所谓的“系统回应”。计算主义者可以承认,汉字屋中的塞尔,即使熟练地处理了汉字符号,也不理解一个汉字。可是,落实LJHY的不是塞尔一个人,而是包括塞尔、英文手册、汉字牌子在内的整个汉字屋。计算主义者可以回答说,塞尔只是整个汉字屋这个落实LJHY的物理系统的一个部分,这个部分不理解汉语并不意味着整个汉字屋系统不理解汉语;情况正好相反,整个汉字屋,如果正确地落实了LJHY,是真正理解汉语的。

    塞尔后来在应对系统回应时使用了一个“内化”技巧。塞尔设想,汉字屋中的他把英文手册和汉字牌子都记在头脑里,并且记住了汉字的发音,从而让整个系统内化在本人的大脑之中。塞尔声称,这个内化了的对LJHY的落实(他的认知系统的一部分)仍然不理解汉语。这个主张引起了激烈的争论,因为内化设计到许多认知功能,如记忆、模式识别、发音等等。计算主义的支持者们可以说,正好是在内化的过程中,塞尔学会了汉语。塞尔辩称,内化只涉及语形上的操作和转换,跟语义无关,换言之,内化不产生语义。这就转到了他的第二个对计算主义的反驳。

    语形对于语义不充分,是塞尔的第二个前提,但这个前提不是没有争议的。⑥我在此不做进一步的追究。即使同意他的几个前提,从形式上看,塞尔论证也是成问题的。严格地讲,他充其量只能得出一个计算机程序不足以产生心灵的结论。由于计算机程序是只按照语形进行操作的算法,是抽象的对象,计算主义者可以承认程序不足以产生心灵。但是算法或程序的落实是另一回事:它们是活生生的物理系统,具备与算法的形式结构同构的复杂的因果结构,这个因果结构是由内部的物理的因果性所支撑的,例如计算机中的电路和各种元器件。塞尔本人承认意义和意向性是由大脑中的因果力(causal power)或者大脑的生物特性所产生的。计算主义者可以类似地宣称,意义和意向性是由落实了复杂的心灵程序的物理系统内部的因果作用所产生的。两者的区别是,计算主义者并不先天地认为只有大脑才具有产生意义的因果构造。因此,塞尔的第二个论证混淆了抽象的程序与对程序的具体落实,在计算主义者看来,语义出现在具体的物理落实的层次上。

    (6)落实的随意性问题:根据帕特南[Pumam 1988]和塞尔[Searle 1992],几乎任何物理系统都可以被解释为落实了任何计算。这样,计算主义沦为泛计算主义——一切物理系统都是计算系统。如果心灵算法被落实在任何物理系统中,那么任何物理系统都具有心灵——一种泛灵主义。泛计算主义和泛灵主义使得计算主义称为一个空洞的、缺乏信息的心灵理论。

    帕特南的论证带有较强的技术性,塞尔的相近想法更为直观,我只引用后者:

    “按照对计算的标准的教科书定义,我们难以看到如何避免以下结论:1,对于任何对象,存在对该对象的某个描述,使得在该描述之下该对象是一台电子计算机。2,对于任何程序并且对于任何足够复杂的对象,存在着对该对象的某种描述,在该描述之下,该对象正在落实该程序。这样,例如,我背后的这堵墙现在正在落实词星程序(Wordstar,一种文字处理软件——译注),因为存在某种分子运动模式,它与词星的形式结构是同构的。但是,如果这堵墙正在落实词星,那么,如果它是一堵足够大的墙,它也正在落实任何程序,包括任何落实在大脑中的程序。”[Searle 1992,pp.208-209]

    回复:计算主义者可以有条件地接受第一个结论但不接受第二个。计算主义者可以承认,任何一个物体都可以落实某个计算,例如,任何一个物体都可以看作是一个只有单个内部状态的图灵机的物理实现,而我们知道,这样一台图灵机从事不了任何有意义的计算。大量的物理系统落实了简单的、只具有极少量内部状态的图灵机,这些图灵机只能刻画非常简单的算法。但是,计算主义者不承认每一个物理对象落实了每一个计算,这是因为,极其复杂的计算所包含的计算状态数量可能远远超出我们所知的宇宙体系的物理状态类型的数量。一个物理系统需要多少物理状态类型才能一一映射到心灵程序的计算状态上,依赖于心灵程序的计算属性有多么复杂。一堵墙的物理状态类型的数量是否与这种复杂性相匹配,是需要进一步探讨的问题,只凭直觉或想象是不够的。另外,落实还不只是要求从物理系统的状态类型到计算状态的映射,它还要求整个物理系统的状态转换以物理上可靠的方式反映计算状态的转换。这样,尽管两堵分离的墙的状态量远远大于一堵墙的量,但如果缺少状态变换的可靠物理机制,那么两堵墙的计算能力不一定能强出一堵墙多少。我们或许可以用两顿钢材造出一辆汽车,但用十吨牛奶可能造不出一只车轮。总之,塞尔式的论证建立在对落实的过于简单的理解上,因而不对计算主义构成威胁。

    四 计算机思维

    我们最后探讨一下计算机思维的问题。前面对计算主义的界说中并没有使用计算机的概念,一方面是因为我希望计算主义成为一个一般性的关于心灵和认知的理论框架,这个框架独立于目前对于计算机的理解,另一方面是因为当前的计算机有许多类型,如电子计算机、模拟计算机、建立在联结主义模型上的计算机,这些不同类型的计算机的构架(architecture)从认知科学的角度看是异质的、甚至相互竞争的。哪种或者哪些构架最适合用来复制人类认知能力,是一个需要留待将来验证的经验问题。但是,无论计算机的实际发展状况如何,前面论述的计算主义原理并没有受到影响。因此,计算机能否思维的问题在很大程度上依赖于经验发现,依赖于什么样的计算机最适合于落实认知算法。在计算主义者眼里,大脑可以被看作是一种非常理想的落实心灵程序的物理系统,如果你愿意,可以称大脑是一台“生物计算机”,在这个意义上,计算机当然可以思维,因为我们每个人都是一台计算机。如果你不愿意把大脑与你的手提计算机当作一类物事,你尽可以拒绝“生物计算机”这个名称。或许我们将发现人类的大脑是心灵程序的最适合的落实者;或许我们目前所熟悉的个人台式机永远无法发展到适合落实心灵算法的程度,在这个意义上,我们熟悉的计算机不能思维;或许认知科学在根本上是脑科学和生物学的一个分支,以至于某种还原形式的物理主义是最恰当的心灵理论;等等。要验证这些选项正确与否,不妨将本文中阐发的计算主义纲领贯彻下去。

    【注释】
    ①一种老式的数学哲学说,人类有一种特殊的认知官能,叫做“数学直觉”,我们是用这种直觉去观察自然数之间的规律的,就像我们用眼睛去观察天象那样。
    ②更形式性的对落实的说明见恰莫斯[Chalmers1996]
    ③一个类比是,光速不变原理构成狭义相对论的基础。
    ④在本文中,形式系统、图灵机是交叉使用的,因为它们是等价地刻画一个计算的不同方式。
    ⑤这类挑战的代表是内格尔和纽曼[Nagel & Newman 1959]、卢卡斯[Lucas 1961]和彭罗斯[Penrose 1989]
    ⑥见丘奇兰夫妇[Churchland & Churchland 1990]和洽莫斯[Chalmers 1996,p.327]
 【参考文献】
    [1] Chalmers, D. J. 1996. The Conscious Mind. New York & Oxford: Oxford University Press.
    [2] Churchland, P. M. & Churchland, P. S. 1990. Could a Machine Think?. in Churchland, P. M. & Churchland, P. S. 1998. On the Contrary: Critical Essays, 1987-1997. Cambridge, Massachusetts: The MIT Press.
    [3] Lucas, J. R. 1961. Minds, Machines and Gdel. Philosophy. 36(137):112-127.
    [4] Nagel, E. & Newman, J. R. 2001. Gdel's Proof. New York University Press.
    [5] Penrose, R. 1989. The Emperor' s New Mind: Concerning Computers, Minds and the Laws of Physics. Penguin Books.
    [6] Putnam, H. 1988. Representation and Reality. Cambridge, Massachusetts: The MIT Press. Searle,J. R. 1980. Minds, Brains, and Programs. in John Haugeland (ed.) 1997. Mind Design II. Cambridge, Massachusetts: The MIT Press.
    [7] Searle, J. R. 1992. The Rediscovery of the Mind. Cambridge. Massachusetts: The MIT Press.
[8] Turing. A. M. 1936(2004). On Computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem. in B. Jack Copeland (ed.) The Essential Taring. Oxford: Clarendon Press.

(原载《科学文化评论》20074期。录入编辑:乾乾)